三量子比特模型的热相干和纠缠

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量子相干和量子纠缠是量子物理中的两个重要特性,二者关系密切,它们在量子技术中扮演者重要的角色,如:量子通讯、量子加密、超密编码。在这篇论文里,我们分别研究了两种三量子比特XXZ模型的热相干和热纠缠,其中热相干用量子相对熵和l1 norm相干性来描述,纠缠用负性的两种平均量度来描述,探究这两种模型的热相干和纠缠特性,讨论它们之间的联系,比较它们的差异。首先,我们介绍了量子相干和量子纠缠的研究进展和它们的一些定义。然后,我们分别计算了线性和非线性三量子比特XXZ模型的热量子态,研究不同的温度,粒子耦合参数,以及磁场强度对量子相对熵(C1),l1 norm相干性(C2),以及纠缠负性的两种平均量度(N1)和(N2)的影响。结果表明:两种相干性量度具有一致的行为,说明它们都能很好地描述量子态的相干性。两种纠缠量度也具有一致的行为。在线性和非线性三比特模型中,相干性和负性呈现了一些类似的行为:当磁场强度增大时,或随着温度的升高,相干性和负性都趋于零;温度接近于零度时,随着磁场强度的变化,它们都会存在基态的跃迁;温度继续升高,相干性和负性的最大值减小,这说明高温破坏量子相干性和量子关联。但是,随着温度的增加,零负性在弱耦合的区域越来越大。在线性模型中,C1与C2的等级关系是不确定的,N1和N2的值有较小的差别。在非线性模型中,相干性的最大值满足C1<C2,而N1和N2的值是相同的。此外,存在量子相干性的参数范围比纠缠负性的范围要广。因此,我们可以得到,有量子纠缠,一定有量子相干性。但有量子相干性,不一定有量子纠缠。总之,我们探讨了两种模型的热量子相干性和负性,我们可以通过改变温度,耦合参数,以及磁场强度来调节热量子态的相干性和纠缠。这些能激发人们深入研究其它模型的量子相干性和纠缠。
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